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一种利用水纹传播展现 多普勒效应的新型教学用具

阅读：400发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具，属于教学用具领域。本装置主要由水槽、可滑动式底座、升降式发声器固定支架、供电线路、发声器、频闪光源六部分组成。本装置借助发声器发声使水面产生波纹，水槽与发声器产生相对运动，在频闪光源照射下，观察发声器前后水面波纹的差异来间接展现多普勒效应。所述装置相比于传统教学用具而言，具有现象明显，能够更加直观的反应多普勒效应；体积小，不占空间；结构简单组装方便；操作简单适用范围广；橡胶防震垫的使用可以减轻发声器与发声器固定支架之间的共振和能量散失。其中肋板和固定板的使用大大提高了装置的稳定性。，下面是一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具主要由水槽、可滑动式底座、升降式发声器固定支架、供电线路、发声器、频闪光源六部分组成。其特征在于：借助发声器固定支架将发声器固定在水槽水面正上方的一定距离处，通过控制器调节发声器中蜂鸣器发声使水面产生波纹，牵引升降式发声器固定支架促使发声器与水面产生相对运动，在频闪光源光照下，观察发声器前后波纹的差异来间接展现多普勒效应。
2.如权利要求1所述的一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具，其特征在于：所述的升降式发声器固定支架由架板、左右微调器、肋板、上下微调螺旋、防脱钩、运动橡胶滚轮组成，其可以调节上下微调螺旋和左右微调器调节发声器位置。
3.如权利要求1所述的一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具，其特征在于：频闪光源的使用增加了可视性，观察者观察起来更加直观。。

说明书全文

一种利用水纹传播展现 多普勒效应的新型教学用具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具，具体来说就是先借助发声器发声使水面产生波纹，再使发声器与水面产生相对运动，在频闪光源照射下，通过观察发声器前后波纹的差异来展现多普勒效应的一种新型教学用具，属于教学用具技术领域。技术背景

[0002] 随着国家教育政策的不断优化以及社会经济的不断发展，教学方式也在大中小学中更也得以优化，各类优质的教育方式更是被广泛运用在学校教学模式中。越来越科学规范的教学用具更是让学生形象、具体和直观的吸收较为刻板的理论知识。

[0003] 多普勒效应是波动中较为难以被学生掌握的知识点，多普勒效应的传统教学用具是竹竿上固定一个有源蜂鸣器，通过转动竹竿带动发声的有源蜂鸣器来演示多普勒效应。这种传统教学用具的不足是竹竿做圆周运动时声音频率变化较为复杂，人耳很难判断蜂鸣器发声频率的变化，不清晰不直观，并且体积比较大，不便于携带。因此迫切需要一种能够清晰观察、便于理解且体积小方便携带的新型教学用具装置展现多普勒效应。

发明内容

[0004] 针对观察不直观、不容易理解且体积大，不便于携带的不足，本发明提供一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具

[0005] 本发明是由以下技术方案实现的：一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具主要由水槽、可滑动式底座、升降式发声器固定支架、供电线路、发声器、频闪光源六部分组成。

[0006] 所述装置的基本工作原理是，借助升降式发声器固定支架将发声器固定在水槽水面上方的一定距离，通过发声器发声使水面产生波纹，然后用手拖动升降式发声器固定支架使其沿可滑动式底座上的轨道移动，水槽与发声器产生相对运动，在频闪光源照射下，观察发声器前后水面波纹的差异来间接展现多普勒效应。

[0007] 该发明的有益之处是：所述装置相比于传统教学用具而言，具有现象明显，能够更加直观的反应多普勒效应；体积小，不占空间；结构简单组装方便；橡胶防震垫的使用能够减轻发声器与发声器固定支架之间的共振和能量散失；操作简单适用范围广，适合广大教师、学生等群体使用。其中肋板和固定板的使用大大提高了装置的稳定性。附图说明

[0008] 图1为本装置整体的结构示意图；

[0009] 图2为可滑动式底座的结构示意图；

[0010] 图3为升降式发声器固定支架的结构示意图；

[0011] 图4为供电线路的结构示意图；

[0012] 图5为发声器的结构示意图；

[0013] 图6为蜂鸣器的工作电路图；

[0014] 图7为频闪光源的工作电路图；

[0015] 图8为装置使用状态图。

[0016] 图中，1、水槽，2、可滑动式底座，201、固定板，202、滑动式轨道，3、升降式发声器固定支架，301、架板，302、左右微调器，303、肋板，304、上下微调螺旋，305、防脱钩，306、运动橡胶滚轮，4、供电线路，401、电源线，402、USB插头，403、总控制器，4031蜂鸣器音量调节器，4032频闪光源开关，5、发声器，501橡胶防震垫，502、发声器外壳，503、扩音口，504、蜂鸣器，
505、频闪光源。

具体实施方式

[0017] 一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具具体由水槽1，可滑动式底座2，固定板201，滑动式轨道202，升降式发声器固定支架3，架板301，左右微调器302，肋板
303，上下微调螺旋304，防脱钩305，运动橡胶滚轮306，供电线路4，电源线401，USB插头402，总控制器403，蜂鸣器音量调节器4031，频闪光源开关4032，发声器5，橡胶防震垫501，发声器外壳502，扩音口503，蜂鸣器504，频闪光源505组成，其中升降式发声器固定支架3能够调节高度。

[0018] 开始使用前要进行装置的安装，首先将发声器5与升降式发声器固定支架3上的左右微调器302安装在一起，两者之间安装橡胶防震垫501，再将升降式发声器固定支架3从可滑动式底座2一端滑入滑动式轨道202，水槽1放置在发声器5下方加入一定量水，USB插头402连接USB电源。

[0019] 调节上下微调螺旋304和左右微调器302将发声器5调至合适位置。通过蜂鸣器音量调节器4031调节蜂鸣器504音量大小来控制水面波纹现象。用手拖动升降式发声器固定支架3使其沿可滑动式底座2上的滑动式轨道202移动，水槽1与发声器5产生相对运动，在频闪光源505照射下，观察发声器5前后水面波纹的差异。

[0020] 声音通过扩音口503汇集，将能量传递给水面。借助声波传递能量让水槽1中的水面产生波纹。

[0021] 该装置安装过程时，将蜂鸣器504安装在发声器外壳502中，通过扩音口503将声音传出，发声器5在与架板303连接时中间固定橡胶防震垫501来防止共振，和能量散失。

[0022] 对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

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